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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 天脊中化高平40-60工程 氨合成塔内件吊装方案 编制: 审核: 批准: 中化二建集团40-60项目部 .11.4 目 录 一、 编制说明 二、 编制依据 三、 工程概述 四、 准备工作 五、 吊装方法 六、 受力计算及索具配置 七、 合成塔吊装梁强度校核 八、 施工技术要求 九、 安全技术措施 十、 劳动力计划 十一、 施工机具、 手段用料计划 十二、 附图 1、 编
2、制说明 天脊中化高平40-60工程是一个年产40万吨氨醇60万吨尿素的大项目, 其中氨合成塔的内件以及多余能量收集器是由瑞士CASALE公司制造提供( 三床换热式轴径向氨合成塔内件) , 氨合成装置为双系列设计, 氨合成塔是氨合成装置的主要核心设备, 设备重量大且放至于氨合成框架内, 吊装难度大, 为安全的吊装好两台氨合成塔特编制此方案。 2、 编制依据 2.1、 《化工工程建设起重施工规范》HGJ201-83 2.2、 天脊中化高平40-60氨合成装置区平面图 2.3、 天脊中化高平40-60氨合成框架图 2.4、 天脊中化高平40-60氨合成设备图 2.5、 《石油化工吊装
3、工作手册》 2.6、 《起重机械与吊装》 3、 工程概况 氨合成塔是氨合成工段氨合成框架内的主要设备, 其详细技术参数如下: 设备名称 直径及壁厚 高度 重心 安装底标高 设备净重 氨合成塔 Φ( 内) 2300×130 20.596m 12m 6.889m 202.704t 设备吊装拟采用绑扎双吊点滑移法。氨合成塔是氨合成工段的核心设备, 也是最重的一台设备。根据土建设计的框架结构, 将在39m的主梁处增加两根钢梁做为吊装梁。 4、 吊装前应具备条件 4.1施工场地平整, 道路畅通。 4.2临时电源已接通, 并能保证连续供应。 4.3设备基础梁已按设
4、计要求预制完毕, 并经相关单位验收合格。 4.4设备经验收合格, 并办理完相关交接出库手续。 4.5 施工方案已经有关部门批准, 技术交底已进行。 4.6 起吊用机索具已按要求配备好, 并有合格证明。如无合格证明者, 须经有关部门检验合格后方可使用。对检验中发现的问题必须得妥当解决, 并有见证资料。 4.7吊装钢梁已制作安装完毕, 并经检查确认安全可靠。 4.8所有吊装机具、 地锚及绳索具经复检确认, 而且使用50吨履带吊把机具摆放到吊装位置, 氨合成塔水平运输至指定吊装位置, 试吊安全可靠。 5、 吊装方法 氨合成塔本身重量为1987.8KN, 在顶部架设两根钢梁, 采用绑扎式
5、双吊点滑移法吊装。吊装工作分两步进行。第一步: 水平运输, 第二步: 吊装、 方位找正。 5、 1水平运输 设备进入现场后, 氨合成塔位于合成框架东侧, 详见后附吊装平面布置图。由于设备重, 且距安装位置有一定的距离, 故采用钢排牵引法, 牵引至吊装位置。 5.1.1 由于运输所经场地为回填土, 土质松软, 故运输场地路基满铺4-6的石子并经机械压实, 路基宽5m, 高400mm。石子路基上铺设道木, 在道木上铺设 δ=20mm的钢板, 宽2m。 5.1.2 制作牵引钢排。具体材料及尺寸见附图, 将钢排置于钢板上, 钢排与钢板之间垫Φ108×17钢管做为滚杠。 5.1.3 50
6、T锚点坑每个尺寸为8m×1.5m×3.5m, 20T锚点坑每个尺寸为6m×1.5m×3m, 锚点按照布置图安装。 5.1.4用两台160T汽车吊将设备抬吊并根据安装方位找正置于钢排上。 5.1.5利用两台卷扬机, 一台20T牵引, 一台5T溜尾, 经过滑轮组, 锚点定位滑轮变向牵引钢排, 使设备滚动到框架下吊装位置。 5.2吊装 根据设备实际重量, 以及氨合成框架周围现场情况, 拟在框架梁上加设两根自制钢梁采用双吊点滑移法起吊氨合成塔。钢梁布置、 做法见附图。 5.2.1 起重机具布置详见后附吊装平面布置图。 5.2.2吊装梁安装将采用框架顶部的32t防爆桥式起重机。 5.2.3
7、 氨合成塔设备本体未带吊耳, 由于压力容器上不允许焊接, 故采用绑扎式吊装, 使用钢丝绳绑扎时应垫木块, 以便防止损坏设备和钢丝绳。 5.2.4氨合成塔采用两台20T卷扬机主吊, 两台卷扬机经过滑轮组同时受力起吊, 5T卷扬机配合溜尾, 放置在钢排上的氨合成塔在滑轮组的牵引下, 随着滚杠在钢板上缓慢移动、 抬头, 直到设备脱排并垂直起吊。 5.2.5设备立起后起吊至安装标高以上2米, 将设备底座利用25T汽车吊吊装就位, 找正找平后设备下放就位。 5.2.6由于设备底部呈锥体状, 设备脱排时为保护底部管口应在设备底部垫道木。 5.2.7设备就位后在设备上部土建钢结构12m、 17m、
8、22m处焊出［16固定。 5.2.8氨合成塔安装完一台后, 需把钢梁使用32t防爆桥式起重机吊挪到另一台吊装位置。 6、 受力计算及索具配置 鉴于两台设备为同一规格重量相同吊装方法相同, 故受力计算、 强度校核以一台的氨合成塔为准。 6.1设备抬头时受力计算 6.1.1计算重量 P=( Q+g) *K*K1=( 1987.8+300) *1.1*1.1=2768.2KN Q——设备净重, Q=1987.8KN g——抱卡、 索具重量, g=300KN K——动载系数, K=1.1 K1——不平衡系数, K1=1.1 6.1.2设备抬头时垂直提升力 P
9、1 =P*XC/n=2768.2*12/20.596=1612.9KN XC——设备重心距底面距离, XC=12m N——氨合成塔吊耳距底面距离, n=20.596 m 6.1.3滑车组与垂线夹角 α1=tg-1[(B/2-D/2)/( H-h)]=tg-1[(3.2/2-2.77/2)/(39-2)]=0.333° B---上吊点间距B=3.2m D---设备上部直径D=2.77m H---滑车组系点高度H=39m h ---抬头时设备吊耳至地面的距离h=2m 6.1.4设备抬头时滑车组受力 P1’=P1/2cosα1=1612.9/2cos0.333°=806KN 6
10、2设备就位时受力计算 6.2.1设备就位时吊装滑车组与垂线夹角 α2=tg-1[(B/2-D/2)/( H-h1-n-h2)]=tg-1[(3.2/2-2.77/2)/(39-7-20.596-2)]=1.31° h 1---就位时设备底部至地面的距离h1=7m h 2---设备底部超越结构就位时, 设备应多抬的高度h2=2m 6.2.2设备就位时吊装滑车组受力 P2=P/2cosα=2768.2/2 cos1.2°=1384KN 6.3设备脱排时受力计算 6.3.1设备脱排时吊装滑车组受力 P3=P/2=2768.2/2=1384.1KN 6.3.2卷扬机出线拉力
11、 吊装滑车组选用200T, 8轮滑车, 单出头, 经过2个导向滑车, 则查机械利益系数得: S=P3*/2R’=1384.1*/2*6.42=107.8KN R’—滑车组机械利益系数 6.3.3上绳扣受力 PS= P2+2S =1384+2*107.8=1600KN 6.3.4设备牵引力 Pg=(Q+ g1)R=( 1987.8+50) *0.05=101.89KN R—钢与钢间磨檫系数, R=0.05 g1——拖排重50KN 7、 合成塔吊装梁强度校核 RA RB PN 吊装钢梁的几何尺寸详见钢梁制作图 L2=5350 L1=3350 H=1200
12、mm L=8700mm b=440mm h=1140 B=500mm 材质Q235-A 7.1弯矩 7.1.1钢梁受集中力 Pn=Ps=1600KN 7.1.2支点反力 RA=PnL2/L=1600×5.35/8.7=984KN 7.1.3钢梁受集中力产生的弯矩 M1=RA×L1=984×103×3000=3×109Nmm 7.1.4钢梁自重均布荷载 g=G/L=148630/8700=17.08 N/mm G---钢梁自重G=148.63KN 7.1.5钢梁自重产生在吊点处产生的弯矩 M2=g L L1/2
13、g L12/2=(17.16×8700×3350)/2-(17.16×33502)/2=15.38×107N/mm 7.1.6钢梁总弯矩 M=M1+M2=3×109+15.38×107=3.1538×109N-mm 7.2剪力 7.2.1重物产生的剪力 Q1=RA=984KN 7.2.2自重产生的剪力 Q2=RA’-ga=74.315×103-17.16×3000=22835N=22.835KN RA’---梁自重产生的支座反力 RA’=G/2=148.63/2=74.315KN 7.2.3总剪力 Q=Q1+Q2=984+22.835=1006.84KN 7.3钢梁截
14、面力学特性 7.3.1钢梁惯性矩 J=(BH3-bh3)/12=(500×1 -440×11403)/12=1.7677×1010mm4 7.3.2钢梁断面系数 W=(BH3-bh3)/6H=(500×1 -440×11403)/(6×1200)=2.946×107mm3 7.3.3钢梁断面积 F=500×30×2+1140×30×2=98400 mm2 7.4钢梁强度 7.4.1钢梁弯应力 δ’=M/W=3. 1538×109/2.946×107=107.1Mpa 7.4.2钢梁剪应力 γ=Q/F=1006.84×103/98400=10.23Mpa 7.4.3合成应
15、力 δ= δ’2+3γ2 = 107.12+3×10.232 =108.6Mpa 7.4.4钢材许用应力 钢梁板材材质为A3钢, 板厚为30mm, 查表属第二组, 其屈服限δs=230N/mm2,取安全系数n=1.7 [δ]= δs/n=230/1.7=135.3 Mpa δ＜[δ] 安全 7.5钢梁钢度 7.5.1钢梁挠度 f =Ps L12 L22/3EJL =(1600×103×33502×53502)/(3×2×105×1.7677×1010×8700)=5.57mm E---钢材的强性模量 E=2×105N 7.5.2钢梁的许用挠度
16、 [f ]=8700×1/751=11.58mm f ＜[f ] 钢度安全 7.6框架承受总垂直压力 PZ=2* PS/K1+G=1600*2/1.1+148.63=3057.7KN K1——不平衡系数1.1 框架能否承受以上垂直压力待设计院回复。如无法承受则另行编制补充方案。 7.7 支点处受力 PR = RA+G/2=984+148.63/2=1058.32KN 钢梁下混凝土能否承受钢梁压力由设计院作出校核, 如无法承受则另行编制补充方案。 8、 施工技术要求 8.1在起重施工方案正式批准下达并进行全面交底后方能进行施工。 8.2 钢丝绳 8.
17、2.1 钢丝绳必须具有合格证明, 并要进行外观检查。不得有磨损、 锈蚀、 断股断丝等现象。 8.2.2 所有钢丝绳检验完毕后, 做好检验记录。 8.3 锚点施工 8.3.1 锚点的埋设应按施工方案的吨位、 坐标进行。 8.3.2 锚点所用木材在施工前必须经检验合格并涂刷沥青, 防止腐蚀。 8.3.3 锚点回填土应使用净土, 回填时必须分层夯实, 在回填土夯实后的平面应高出原地面400mm 。 8.3.4 锚点回填前应组织相关人员检查, 并做好隐蔽工程记录。 8.3.5 施工完毕后的锚点示以明显的标志。 8.4 滑车及卡环 8.4.1所有滑车在使用前均应进行拆检, 其中轴、 吊
18、轴、 合叶轴等加工表面不得有裂纹及影响质量的缺陷。中轴轴径磨损不超过轴径的2%, 轴套磨损不超过轴套壁厚的十分之一。 8.4.2滑车拆检后应加注好润滑油。 8.4.3经拆检后的滑车、 卡环等应做好记录。 8.5卷扬机 8.5.1卷扬机在使用前必须进行全面检查和保养, 并经试运转合格后方可使用。 8.5.2卷扬机迎面导向滑车的中心至卷筒中心的距离应不小于卷筒长度的20倍, 其位置应在卷筒的垂直平分线上。 8.5.3卷扬机卷筒上的钢丝绳备用圈数, 最少不得少于四圈。 8.5.4卷扬机的电气部分应能保证正常工作, 并应接地或接零。 9、 安全技术要措施 9.1由项目部组织成立吊装
19、指挥组, 负责整个吊装过程的统一协调和指挥。 9.2凡参加本工程的施工人员, 必须熟悉起吊方法及工程内容, 并按方案要求进行施工。 9.3施工人员必须分工明确, 坚守岗位, 在整个吊装过程中服从命令听从指挥, 不得擅自离开工作岗位。 9.4吊装过程中应有统一的指挥信号, 凡参加施工的全体人员必须熟悉此信号, 以便各操作岗位协调动作。 9.5带电的电焊线和电线要远离钢丝绳, 以免连电损伤。 9.6工作钢丝绳在与金属构件锐角、 建筑物尖角接触时, 应加垫保护以防损伤。 9.7施工人员必须带好安全帽, 登高作业人员必须经过体检合格, 作业时佩带安全带, 并系挂在安全可靠的地方。 9.8
20、五级及五级以上大风或雨雪天气不得进行吊装作业。 9.9在起吊过程中, 当设备吊离地面200毫米左右时, 应停车检查各部位受力情况, 如情况正常, 方可继续进行起吊。 9.10吊装现场必须设立安全标志, 划分安全区, 并设专人负责警戒, 闲杂人等不得进入。 9.11吊装过程中, 如因事故中断吊装, 必须采取措施及时处理, 不得使吊物悬空过夜。 9.12所有机电设备必须有可靠接地。 9.13吊装工作开始前, 应及时与供电部门联系, 以确保吊装过程中供电正常。 未尽事宜按《化工工程建设起重施工规范》的有关要求执行。 10、 劳动力计划 起重工 15人 钳 工 4人
21、 电 工 1人 电焊工 4人 气焊工 2人 测量工 2人 壮 工 15人 11、 主要施工机具、 手段用料计划 序号 名称 规格 单位 数量 备注 一、 公用部分 1 吊车 160T 台 2 2 吊车 50T履带吊 台 1 3 吊车 25T 台 1 4 叉车 5T 台 1 5 装载机 ZL50 台 1 6 压道机 台 1 7 板车 5T 台 1 8 挖掘机 台 1 9 滚杆 φ108×17
22、×3000 根 30 10 压重锚点 50T 个 5 11 压重锚点 20T 个 4 12 大方木 400×400×6000 根 60 13 道木 160×220×2500 根 120 14 碎石 4-5cm m3 1000 二、 吊装部分 15 滑车 200T, 8轮 个 4 16 滑车 50T, 6轮 个 2 17 滑车 32T, 4轮 个 1 18 滑车 10T, 1轮 个 4 19 滑车 8T, 2轮 个 2
23、20 滑车 5T, 1轮 个 5 21 卡环 175T 个 2 主吊绳扣连接 22 卡环 80T 个 2 23 卡环 50T 个 2 24 卡环 32T 个 3 25 卡环 16T 个 5 26 卡环 10T 个 5 27 卡环 5T 个 5 28 卷扬机 5T 台 2 29 卷扬机 20T 台 2 30 钢丝绳 φ36.5 6×37+1—170 米/根 1500/2 31 钢丝绳 φ36.5 6×37+1—170 米/根 60/2
24、 32 钢丝绳扣 φ65 6×37+1—170 米/根 32/2 上绳扣 33 钢丝绳扣 φ65 6×37+1—170 米/根 32/2 下绳扣 34 钢丝绳 φ47 6×37+1—170 米/根 80/2 三、 设备牵引 35 滑车 50T, 6轮 个 2 前牵 36 滑车 20T, 1轮 个 8 37 滑车 10T, 3轮 个 2 尾溜 38 滑车 10T, 1轮 个 3 前牵导向 39 滑车 5T, 1轮 个 3 尾溜导向 40 钢丝绳 φ24 6×37+1
25、—170 米/根 600/1 前牵 41 钢丝绳 φ15.5 6×37+1—170 米/根 800/2 尾溜 42 钢丝绳扣 φ47 6×37+1—170 米/根 60/2 前牵 43 钢丝绳扣 φ15.5 6×37+1—170 米/根 60/2 尾溜 44 卡环 32T 个 2 45 卡环 10T 个 2 四、 锚点部分 46 方木 150×200×1900 根 8 47 方木 150×200×1400 根 3 48 方木 150×200×1300 根 16
26、 49 方木 150×200×4000 根 20 五 梁加固, 滚排制作, 抱杆制作, 设备临时固定 50 钢板 δ=30 m2 60 51 钢板 δ=20 m2 130 52 工字钢 Ι40 m 40 53 槽钢 ［24 m 10 54 槽钢 ［16 m 20 55 角钢 ∠100×10 m 50 六、 其它 56 脚手架钢管 米 100 57 扣件 个 80 58 竹跳板 块 20 59 角钢 ∠50×5 m 40 60 扁钢 —30*3 m 40 61 无缝钢管 φ89×8 m 9 62 导链 10T 个 2 63 导链 5T 个 2 64 导链 3T 个 3 65 导链 2T 个 3 66 绳卡子 φ40 个 80 67 绳卡子 φ28 个 30 68 绳卡子 φ25 个 30
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